大型預製塔吊基礎計算書
計算依據：
1、《大型塔式起重機混凝土基礎工程技術規程》JGJ/T301-2013
2、《混凝土結構設計規範》GB50010-2010
3、《建築地基基礎設計規範》GB 50007-2011
一、塔機屬性
二、塔機荷載
1、塔機傳遞至基礎荷載標準值
2、塔機傳遞至基礎荷載設計值
三、基礎驗算
基礎及其上土的自重荷載標準值：
Fg=[b2h1+(h-h1)×b'×(2b-b')]γc+G=[82×1+
(2-1)×1.5×(2×8-1.5)]×25+20=2163.75kN
基礎底面積A=b2=82=64m2
W=Wx=Wy=b3/6=83/6=85.333m3
相應於荷載效應標準組合時，同時作用於基礎X、Y方向的傾覆力矩：
Mkx=Mky=Mk'b/(b2+b2)0.5=2322×8/(82+82)0.5=1641.902kN·m
1、偏心距驗算
當基礎承受單向偏心荷載時：
相應於荷載效應標準組合時，基礎邊緣的最小壓力值：
Pkmin=(Fk+Fg)/A-(Mk+Fvk×h)/W=(562+2163.75)/64-(2322+86×2)/85.333=13.363kPa≥0
偏心荷載合力作用點在核心區內。
當基礎承受雙向偏心荷載時：
相應於荷載效應標準組合時，基礎邊緣的最小壓力值：
Pkmin=(Fk+Fg)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy=(562+2163.75)/64-1641.902/85.333-1641.902/85.333=4.108kPa
偏心荷載合力作用點在核心區內。
2、基礎底面壓力計算
當基礎承受單向偏心荷載時：
Pkmin=13.363kPa
Pkmax=(Fk+Fg)/A+(Mk+Fvk×h)/W=(562+2163.75)/64+(2322+86×2)/85.333=71.816kPa
當基礎承受雙向偏心荷載時：
Pkmin=4.108kPa
Pkmax=(Fk+Fg)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy=(562+2163.75)/64+1641.902/85.333+1641.902/85.333=81.072kPa
3、基礎軸心荷載作用應力
Pk=(Fk+Fg)/b2=(562+2163.75)/82=42.59kN/m2
4、基礎底面壓力驗算
(1)、修正後地基承載力特徵值
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
=250+0.3×19×(6-3)+1.6×19×(0-0.5)=251.9kPa
(2)、軸心作用時地基承載力驗算
Pk=42.59kPa≤fa=251.9kPa
滿足要求！
(3)、偏心作用時地基承載力驗算
Pkmax=81.072kPa≤1.2fa=1.2×251.9=302.28kPa
滿足要求！
四、基礎梁連接面的抗剪承載力驗算
X軸方向淨反力：
Pxmin=γ((Fk+Fg)/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.4×((562+2163.75)/64-(2322+86×2)/85.333)=18.709kN/m2
Pxmax=γ((Fk+Fg)/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.4×((562+2163.75)/64+(2322+86×2)/85.333)=100.543kN/m2
連接面1：
P1x=(b-s1)(Pxmax-Pxmin)/b+Pxmin=(8-1)×(100.543-18.709)/8+18.709=90.314kN/m2
基底平均壓力設計值：
px=(Pxmax+P1x)/2=(100.543+90.314)/2=95.428kN/m2
基礎所受剪力：
V1x=|px|A1=|px|b's1=95.428×1.5×1=143.142kN
連接面2：
P2x=(b-s2)(Pxmax-Pxmin)/b+Pxmin=(8-2)×(100.543-18.709)/8+18.709=80.084kN/m2
基底平均壓力設計值：
px=(Pxmax+P2x)/2=(100.543+80.084)/2=90.314kN/m2
基礎所受剪力：
V2x=|px|A2=|px|b's2=90.314×1.5×2=270.941kN
VQ=max(V1x,V2x)=max(143.142,270.941)=270.941kN
VQ=270.941kN≤0.75(n1fv1Aso+0.25n2fcb'hj)=0.75×(2×180×1600+0.25×2×27.5×1.5×150)/1000=434.32kN
滿足要求！
五、水平連接鋼絞線需要面積計算
鋼絞線的有效預應力σpe=σcon-σl=930-210=720N/mm2
下部鋼絞線束計算的截面有效高度h01=1100mm
上部鋼絞線束計算的截面有效高度h02=2000-300=1700mm
(1)由基礎梁抗剪驗算中可知：
基底最大反力設計值Pxmax=100.543kN/m2
塔吊桁架邊緣處的基底反力
Pux=(b/2+B/2)(Pxmax-Pxmin)/b+Pxmin=(8/2+1.8/2)×(100.543-18.709)/8+18.709=68.832kN/m2
基礎梁在塔吊桁架一側邊緣處U-U截面的彎矩設計值
MU=(2b+20.5×B)(b-20.5×B)(pxmax+pux)/24=(2×8+20.5×1.8)(8-20.5×1.8)(100.543+68.832)/24=713.883kN•m
下部鋼絞線束的截面面積：
Ap1≥MU/(0.875βσpeh01)=713.883×106/(0.875×0.85×720×1100)=1211.923mm2
β———折減係數，應取0.85
(2)塔吊桁架邊緣處以外基礎自重及壓重：
Fg1=1.35(b2-(20.5B)2)(γch1)/4+(b-20.5B)(h-h1)b'γc/2+G/4
=1.35×(82-(20.5×1.8)2)×(25×1)/4+(8-20.5×1.8)×(2-1)×1.5×25/2+20/4=592.595kN
由基礎平面佈置可計算出塔吊桁架邊緣處以外基礎重力合力作用點到塔吊桁架邊緣的距離eg=1.599m
基礎梁在塔吊桁架另一側邊緣處N-N截面的彎矩設計值
MN=Fg1×eg=592.595×1.599=947.382kN•m
上部鋼絞線束的截面面積：
Ap2≥MN/(0.9βσpeh02)=947.382×106/(0.9×0.85×720×1700)=1011.771mm2
六、垂直連接螺栓驗算
垂直連接螺栓除了滿足不大於塔基說明書中規定的最大容許作用力，還應滿足下式：
F=1.35×Mk/(2×B×n)≤[F]
即F=1.35×Mk/(2×B×n)=1.35×2322/(2×1.8×6)=145.125kN≤[F]=200kN
滿足要求！
七、塔基基礎抗傾覆驗算
最小抗傾覆力臂：l0=b/2=8/2=4m
抗傾覆力矩：MD=0.9l0×(Fk+Fg)=0.9×4×(562+2163.75)=9812.7kN•m
傾覆力矩：M=1.4Mk+Fvk×h=1.4×2322+86×2=3422.8kN•m
MD/M=9812.7/3422.8=2.867≥k1=1.2
抗傾覆滿足要求！
